Слайд 1Карбонатитовая группа
Эндогенная серия
Слайд 2Карбонатитами – называют эндогенные скопления карбонатов, пространственно и генетически связанные с
формациями ультраосновных и основных щелочных пород и нефелиновых сиенитов.
Региональное геологическое положение МПИ, приуроченных к дифференцированным массивам ультраосновных и щелочных пород:
- активизированные участки древних платформ (PR-Ph активизации);
- реже в блоках древних пород Ph складчатых областей.
Карбонатитовый комплекс в пределах комплексных полифазных интрузий представляет собой совокупность карбонатитов и сингенетических им карбонатитоидов:
Карбонатсодержащие породы с содержанием СО2 – 4%
Карбонат-силикатные, карбонат-апатитовые, карбонат-магнетитовые с содержанием СО2 -15%
Карбонатиты с содержанием СО2 – 35%
Слайд 3По строению различают центробежные (центр сложен у/о породами, а периферия щелочными)
и центростремительные (обратное строение) массивы.
Рудоносные массивы формируются 10-100 млн. лет в два этапа:
1. Раннемагматический в 4 стадии:
- гипербазитовую;
- щелочную гипербазитовую;
- ийолит-мельтейгитовую и нефелиновых сиенитов.
2. Позднемагматический, собственно карбонатитовый:
- кальцитовая;
-магнезиокальцитовая;
-доломит-кальцитовая;
- доломит-анкеритовая стадии.
Слайд 4Форма карбонатитовых тел – системы конических даек и жил, радиальные дайки,
линейные жильные зоны, линзовидные штокверки.
Полезные ископаемые. С массивами связаны ресурсы тантала, ниобия и редких земель, железных руд (магнетит), титана, флюорита, флогопита, апатита, вермикулита, стронция, меди, в меньшей степени свинца и цинка.
Типоморфные рудные формации:
- перовскит-титаномагнетитовая;
- апатит-форстерит-магнетитовая;
- редкометальных пирохлоровых карбонатитов;
- редкоземельных пирохлоровых карбонатитов;
- флюоритовых карбонатитов;
- апатит-нефелиновых руд.
Слайд 5Генетическая модель
Конкурируют две гипотезы – магматическая и гидротермальная. Предложена общая генетическая
модель.
1 этап раннемагматический - 1300-16000 С, образование ультрабазитов - 13000 С, мелилитовых пород - 12700 С, ийолитов -10600 С (прерывистый, сопровождался автометасоматозом).
2 этап карбонатитовый (гидротермально-метасоматический) – 650-2600 С, рудные фации формировались от ранних к поздним при температурах: 1. - 6500 С; 2. - 4700 С; 3. - 3700 С; 4. 2600 С.
Перенос углерода из мантийных источников осуществлялся восстановительными флюидами СН4, СО, Н2 и др. Образование карбонатов происходило в обстановке падения флюидного давления по реакциям типа: СН4+2Н2О=СО2+4Н2 или
2CaMgSi2O6+2CH4+3H2O=2CaCO3+Mg2SiO4+3SiO2+8H2
Слайд 6Пегматитовая группа
Эндогенная серия
Слайд 7Генетические типы пегматитов
Магматогенные пегматиты
1. Гранитные - связаны с интрузиями гранитоидов (ортоклаз,
кварц, альбит, олигоклаз, биотит);
2. Гибридные - образуются при ассимиляции гранитной магмой различных пород;
3. Десилицированные - формируются при воздействии гранитного расплава на ультраосновные и карбонатные породы (образуются плагиоклазиты от альбититов до анартозитов);
4. Щелочные - встречаются в щелочных магматических комплексах (микроклин, ортоклаз, нефелин, арфведсонит, содалит, эгирин);
5.Пегматиты ультраосновных магм - имеют состав бронзит, анортит-битовнит, лабрадор-андезин, оливин, амфибол, биотит.
Слайд 8МПИ связаны главным образом с гранитными, реже щелочными пегматитами.
Региональное геологическое положение
МПИ:
- древние докембрийские платформы (в AR-PR фундаменте среди гранито-гнейсов или гранитов);
- Ph складчатые области (граниты средней и поздней стадий развития областей).
Магматогенные пегматиты по строению подразделяются:
1. Сингенетичные (шлировые, камерные) пегматиты располагаются всегда внутри интрузий и образовались одновременно с ними. Характерно отсутствие резких контактов и аплитовых оторочек, овальная форма.
2. Эпигенетические пегматиты сформировались после затвердевания интрузии. Тела залегают как внутри, так и за пределами материнской породы. Характерны жильные тела, неправильные формы, резкие контакты, аплитовые оторочки, контроль тектоническими нарушениями.
Слайд 9Строение гранитных пегматитовых тел
1. Недифференцированные пегматиты сложены исключительно микроклином и кварцем
(керамические пегматиты).
2. Сложные дифференцированные пегматиты:
- тонкозернистая мусковит-кварц-полевошпатовая оторочка;
- кварц-полевошпатовая масса с письменной и гранитной структурой;
- блоковая зона с крупными кристаллами микроклина;
- кварцевое ядро;
Иногда вместо кварцевого ядра камера (занорыш) с крупными кристаллами мориона, топаза, берилла и др. На границе кварцевого ядра и микроклиновых блоков развиваются неправильные скопления кварца, альбита, сподумена, минералов марганца и редких металлов.
Метаморфогенные пегматиты формировались в регрессивные стадии высоких фаций регионального метаморфизма; не связаны с магматическими комплексами, развиваются в пределах гранито-гнейсовых блоков древних кратонов (дистен, силлиманит, андалузит и др.)
Слайд 101. Класс простые пегматиты (керамические)
МПИ располагаются на щитах древних платформ и
связаны с гранито-гнейсами.
Минеральный состав: кварц, полевые шпаты, слюда, могут быть минералы редких земель. Соотношение кварца и полевых шпатов в промышленных сортах 1:3.
.
Слайд 112. Класс Перекристаллизованные пегматиты (слюдяные)
МПИ располагаются на щитах древних платформ и
связаны с породами
мигматит-гранитной формации. Полезное ископаемое мусковит KAl2[AiSi3O10](OH)2.
Наиболее значитель-ные мусковитовые про-винции располагаются в России (Карелия, Забайкалье), Индии и Бразилии.
Слайд 123. Класс метасоматически замещённые пегматиты
МПИ встречаются в фундаментах всех древних платформ
и в Ph складчатых поясах, в областях ТМА (Бразилия, Австралия;
Россия – Урал, Карелия, Сибирь и др.).
Полезные ископаемые:
Li, Be, Y, Zr, Hf, Nb, Ta,
цветные камни – горный
хрусталь, топаз, аметист, аквамарин, гранаты.
Слайд 13Гипотезы образования пегматитов
1. Магматогенно-гидротермальная (А.Е. Ферсман,В. Никитин и др.).
Пегматиты продукт раскристаллизации остаточной магмы в условиях закрытой системы, при неограниченной растворимости воды. Недостатки: 1. Недоучет неограниченной растворимости в расплаве воды, проблема пространства (нужны большие открытые полости), 2. Не объяснена смена КПШ натриевыми за счет автометасоматоза.
2. Магматогенно-пневматолито-гидротермальная двухэтапная гипотеза американских геологов Р. Джонса, Е. Камерона и др.
1 этап В ранний магматический этап система закрыта. В открытых полостях происходило их зональное заполнение простыми пегматитами при условии выноса части элементов.
2 этап Пневматолито-гидротемальный – система открыта, глубинные растворы метасоматически перерабатывали более ранние пегматиты и формировали сложные по составу тела. Недостаток – незначительные по масштабам следы выноса и привноса вещества за пределы пегматитовых тел.
Слайд 14
3. Метасоматическая двухэтапная гипотеза А.Н. Заварицкого.
Предполагает преобразование любой
исходной породы, близкой по составу к граниту.
На 1 этапе в условиях закрытой системы остаточные горячие газоводные растворы находясь в химическом равновесии с вмещающими породами перекристаллизовывали их без изменения состава. Образуются простые крупнозернистые пегматиты.
На 2 этапе в обстановке открытой системы происходило растворение простых пегматитов и замещение их метасоматически переработанными. Недостатки: 1. Не объясняет формирование пегматитов в негранитных породах, 2. Не объясняет отсутствие соответствующих масштабам данных процессов геохимических и метасоматических ореолов.
4. Ликвационная гипотеза (А.А. Маракушев, Е.Н. Граменицкий). Применима только для гранитных пегматитов и заключается в отщеплении от остаточной магмы особого флюидного расплава по механизму жидкостной несмесимости и подготовке к расслоению гранитного плутона. 1. Магма расщепляется на два расплава с близкими количествами в них алюмосиликатов. 2. Из магмы отделяется солевой расплав и пегматиты не образуются. 3. Непрерывный переход от алюмосиликатных расплавов к гидротермальным растворам.
Слайд 155. Метаморфогенная гипотеза В.Н. Мораховского.
Объясняет образование пегматитовых провинций и
полей развитых в фундаменте древних платформ для которых отсутствует пространственно-генетическая связь с интрузивными комплексами.
Образование пегматитов тесно ассоциирует с возникновением и развитием очаговых структур и протекает на фоне падения температур и давлений в шесть этапов.
Спорные положения гипотез.
1. Роль особого остаточного расплава.
2. Масштаб метасоматоза.
3. Источники флюидов.
4. Степень закрытости системы.
5. Растворимость воды.
Не существует универсальной гипотезы. В конкретной геологической ситуации сохраняется актуальность отдельных положений всех гипотез.